Development of Photoinduced Copper-Catalyzed Asymmetric Reactions

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アシルシランとリン酸アリルエステルを反応基質とする光駆動銅触媒不斉アリル位アシル化反応を開発した。塩化第一銅/キラルカルベン配位子前駆体/塩基から系中調製する銅(I)触媒存在下、青色 LED ランプで低温光照射することによって完全なγ位選択性で定量的に反応が進行し、カルボニルα位に不斉炭素中心を有するβ,γ不飽和ケトンが極めて高いエナンチオマー過剰率で得られた。立体障害の大きな置換基や官能基を含むリン酸アリル基質及び複素環部位を有するアシルシランや医薬品から誘導してきたアシルシランに対しても優れた適用性が確認できた。加えてγ,γ-二置換第一級リン酸アリルとの反応も良好な収率及び立体選択性で進行し四級不斉炭素中心の構築にも本反応が適用できることを確認した。添加剤を加えた実験的手法や量子化学計算を利用した計算化学的手法を用いることで、想定していたアシル銅の光励起分子内電荷移動遷移(MLCT)特性により反応が進行していることが強く示唆された。その過程において、光励起アシル銅がリン酸アリルエステル基質の脱離基を活性化し、アリルラジカルを生成した後、このアリルラジカルが分散力によって銅錯体上に捕捉されるという非常に興味深い知見を獲得することもできた。さらにこれらの知見を活かした新規反応の開発にも成功している。すなわち、α,β-不飽和カルボニル化合物を求電子剤とすることでアシルシランの不斉1,4-付加反応が進行することを見出した。本手法により医薬品や天然物、またはその合成中間体として有用なキラルな1,4ジカルボニル化合物を良好な収率及び立体選択性で合成可能となった。